manual e certificado de garantia moura fotovoltaica e6 04fev14.pdf

Manual e Certificado de Garantia

FOTOVOLTAICA

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PARABNS! Voc acaba de adquirir um produto de qualidade superior, especialmente projetado, produzido e aprovado por Baterias Moura, lder em vendas na Amrica do Sul.

A bateria Moura possui excelente desempenho eltrico e maior vida til, porm para obter o mximo de sua bateria e vantagens adicionais necessrio que voc fique atento s condies e instrues contidas neste manual.

O cumprimento dos procedimentos de instalao, operao e manuteno indicados neste Manual, condio indispensvel para manter a validade da garantia do produto.Informaes adicionais sobre o produto podem ser obtidas no manual de instalao e operao, disponivel em nosso site.

Deve-se dar especial ateno ao pessoal de operao e manuteno das baterias, utilizao de uma rea de carga segura e eficiente, e ao correto dimensionamento dos carregadores a serem utilizados.

ATENO:A Garantia de sua bateria Moura Fotovoltaica somente vlida mediante a apresentao deste Certificado, com as datas devidamente preenchidas, sem rasuras, observando as condies de garantia a seguir.

Endereos www.moura.com.br

MatrizRua Dirio de Pernambuco, 195 Edson Moror Moura55150-615 Belo Jardim-PE Brasil

Moura Baterias Automotivas IndustriaisRod. Raposo Tavares, S/N Km 169 Dist. Industrial 18203-340 Itapetininga-SP Brasil

Escritrio PernambucoRua Hermnio Alves de Queiroz, 65Jardim Massangana - Piedade54400-230 Jaboato dos Guararapes-PE Brasil

Escritrio So PauloAv. Santo Amaro, 644 Sala 02 e 03 Edifcio Brooklin Office Center - Brooklin04702-000 So Paulo-SP Brasil

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GARANTIA: 36 MESES (3 MESES LEGAL + 33 MESES COMPLEMENTARES).

O prazo contado a partir da data de venda. Fica mantido o vencimento inicial, no caso de troca ou reparo em garantia; entretanto, assegurado um prazo mnimo de 3 meses - garantia legal - a partir da troca ou reparo.

A Acumuladores Moura S/A garante, sujeito s condies abaixo estabelecidas, que a bateria Moura Log, quando utilizada em empilhadeiras ou veculos eltricos, no deve apresentar defeitos de fabricao em materiais e/ou mo de obra pelo perodo da garantia, contados a partir da data de emisso da nota fiscal. Em caso de ocorrncia de defeitos cobertos por esta garantia, a Moura poder, a seu critrio:1) Reparar a bateria s suas prprias custas, incluindo tanto materiais como mo de obra;2) Fornecer uma outra bateria em substituio bateria original. A bateria reparada ou substituda continuar a ser coberta pela mesma garantia aqui descrita, prevalecendo, em qualquer dos casos, o perodo de garantia original.

Condies de Garantia:

A GARANTIA SOMENTE VLIDA MEDIANTE O ATENDIMENTO S SEGUINTES CONDIES:a) Apresentao do Certificado de garantia, com as datas devidamente preenchidas e sem rasuras, observada a

coincidncia entre os cdigos gravados na bateria e no certificado;b) A bateria deve atender s especificaes de tenso e capacidade do veculo eltrico em que utilizada;c) O carregador utilizado deve ser adequadamente dimensionado;d) Cumprimento dos procedimentos de instalao, operao e manuteno indicados neste manual de instrues.e) Apresentao dos registros de carga da bateria atravs da FICHA DE ACOMPANHAMENTO enviada junto com a

bateria.

NO SERO COBERTOS POR ESTA GARANTIA:Danos provocados por uso inadequado, negligncia, acidentes, m fixao ou defeitos no sistema eltrico do veculo e/ou carregador, tais como: Sobrecarga; Sulfatao; Caixa, tampa ou plos danificados; Aplicaes no recomendadas; Polaridade invertida na instalao ou na recarga; Nvel de eletrlito baixo; Bateria descarregada.

OBS 1: Na eventualidade da reivindicao desta garantia, o usurio deve notificar imediatamente o distribuidor de quem a bateria foi adquirida. Os custos de transporte sero de responsabilidade unicamente do usurio. Todas as partes, peas, materiais e/ou elementos substitudos passaro a serpropriedade do fabricante.OBS 2: A obrigao do fabricante no cumprimento desta garantia limita-se ao reparo ou substituio conforme acima descrito. Quaisquer outras garantias, implcitas ou explcitas, incluindo, mas no limitadas a GARANTIAS IMPLCITAS DE COMERCIALIZAO OU ADEQUAO A UM PROPSITO ESPECFICO, NO ESTO COBERTAS. Em nenhuma hiptese a Moura ser responsvel por quaisquer danos incidentais ou conseqentes.

Cdigo:

Bateria tipo:

Srie:

Nota fiscal:

Data da venda:

Data do vencimento:

Data troca:

GARANTIAQUALIDADE GARANTIDA

SUMRIO

1. INFORMAES GERAIS

2. APLICAO

3. CARACTERSTICAS CONSTRUTIVAS

Caractersticas dos Materiais Placas Separadores Especiais Vlvula de Segurana Vaso e Tampa Polos de Segurana cido Sulfrico (H2SO4) - Eletrlito Interligaes Especiais Parafusos

4. CARACTERSTICAS DIMENSIONAIS E ELTRICAS

Capacidade Nominal em AH at 1,75 VPE e Densidade Nominal 1,240 G/Cm A 25C

5 - ESTANTES METLICAS

Configurao e dimensional das estantes metalicas

6 - CARACTERSTICAS DE DESCARGA

Efeito da Temperatura na Capacidade Auto Descarga e Reteno de Capacidade

7 - CARACTERSTICAS DE CARGA

Mtodos de Carga em Sistemas Mistos de Energia Carga de equalizao - inicial Carga de flutuao Quando se torna necessrio realizar a carga de equalizao Tempo de equalizao Importante Como equalizar elementos isoladamente Carga profunda Correntes recomendadas Cuidados especiais

Mtodos de Carga em Sistemas Fotovoltaico Isolado Controlador de carga O funcionamento de um controlador de carga: As principais caractersticas de um controlador so: Componentes de um sistemas fotovoltaicos isolados (SFVI) Etapas do processo de carga das baterias Carga principal Carga final Carga de compensao Carga de manuteno

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SUMRIO SUMRIO

8. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO, CONSUMO DE GUA E GASEIFICAO

Reaes Quimicas envolvidas Reao I Funcionamento Clssico Reao II - Placas Positivas Reao III - Placas Negativas Concluso Consumo de gua

9. CARACTERSTICAS DE VIDA TIL

Uso em aplicaes onde a Bateria sofra constantes ciclos de Carga/Descarga Ciclo de vida x profundidade de descarga

Expectativa de vida em relao Temperatura de Operao

Tenso em Circuito Aberto (OCV) x Capacidade

10. INSTALAO, ARMAZENAMENTO E MANUTENO

Informaes para Instalao Ambiente de Instalao das baterias Ventilao Gaseificao Instalao das Baterias

Recomendaes sobre a instalao da bateria recebimento e embalagemLocal da instalao da bateriaInstrues de Montagem da EstantePrecauesSequncia de montagemInstalao da Bateria e interconexo dos elementosInterligao dos Elementos

Verificaes Eltricas Preparao Prvia das Baterias, aps a Instalao Segurana nas Instalaes das Baterias Conexo da Bateria ao Equipamento CC Registro de Inspeo das Baterias aps Instalao

Armazenagem das Baterias Aspectos Gerais

Operao e Manuteno das Baterias Carga das Baterias

Aspectos GeraisLigao de Baterias em ParaleloCorreo da densidade em Funo da Temperatura de EletrlitoMedio da Temperatura do EletrlitoMedio da DensidadeRetirada de amostra do Eletrlito para medida da DensidadeReduo da Vida til em Funo da Temperatura do EletrlitoVariao da Densidade com o nvel do EletrlitoDensidade aproximada com o nvel (25C) Ajuste nos Equipamentos Retificadores / Carregadores

11. DIMENSIONAMENTO - PRINCIPAIS CARACTERSTICAS ELTRICAS DAS BATERIAS

Tenso Nominal (VN) Tenso Maxima do Equipamento (VMAX) Tenso Minima do Equipamento (VMIN) Tenso de Flutuao por Elemento (VFLUT) Tenso de Carga Principal Fotovoltaico (VPR) Tenso Final de Descarga do Elemento (VFD) Tenso de Equalizao ou Compensao (VEQ) Determinao do Numero de Elementos de uma Bateria Dimensionamento de Banco de Baterias SFVI Exemplo de Dimensionamento para Bateria 24VCC para SFVI

12. CUIDADOS DURANTE A OPERAO E MANUTENO DAS BATERIAS

Manuteno Peridica das Baterias

Inspees Peridicas de Rotina Inspees Mensais

Inspees no Controlador de Carga, Sala e Equipamentos Inspees Mensais Inspees Anuais Inspees Especiais Testes de Avaliao Capacidade da Bateria Teste Operacional Aes Corretivas Registros de Instalao Registros de Manuteno Ferramentas e Instrumentos Obrigatrios Defeitos e Causas Provveis

13. EMBALAGENS, RECEBIMENTO E DESEMBALAGEM

Embalagem Recebimento Desembalagem

14. INFORMAES IMPORTANTES

Descarte de Pilhas e Baterias Destinao Final Riscos Sade Riscos ao Meio Ambiente Composio Bsica

15. INFORMAES DE INSTALAO

Registro de Inspeo e Verificao das Baterias e Sistema Equipamento de Recarga Montagem Leitura Mensal Relatorio de Inspeo Visual Registro de Instalao para envio Fabrica Controle das Revises

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1 2Moura Clean Max | Baterias Estacionrias Manual e Certificado de Garantia | Ventiladas Fotovoltaica

1. INFORMAES GERAIS

3. CARACTERSTICAS CONSTRUTIVAS

2. APLICAO

As Baterias Moura Chumbo cidas Ventiladas Fotovoltaica MFV de Padro Dimensional OPzS, utilizam ligas de Chumbo Selnio com baixo teor de Antimnio e so projetadas para aplicaes fotovoltaica, caracterizadas por longos perodos em ciclagem. Sua concepo otimizada garante um melhor desempenho eltrico, excelente ciclabilidade e atendem as normas:

NBR 14197 (Acumuladores Chumbo-cido Estacionrios Ventilados Especificao);

NBR 14200 (Acumuladores Chumbo-cido Estacionrios Ventilado para Sistema fotovoltaico Ensaios)

IEC 61427 (Secondary cells and batteries for photovoltaic energy system (PVES) General requirements and methods of test).

IEC/TS 61836 (Solar photovoltaic energy system Terms, definitions and symbols).

IEE Std 1361 (Guide for selection, charging, test end Evaluation of Lead-Acid Batteries Used in Stand-Alone Photovoltaic (PV) Systems).

As Baterias Moura Chumbo cidas Ventiladas Fotovoltaica MFV de Padro Dimensional OPzS, foram projetadas para aplicao em:

Eletrificao de comunidades em reas remotas Postos de sade e escolas em reas remotas;Estaes repetidoras de radio micro-ondas Eletrificao de residncias de veraneio;Sistemas de bombeamento de agua Sistemas de sinalizao Iluminao publica Etc;

Os elementos do Padro Dimensional OPzS da Srie MFV utilizam em sua construo Placas Positivas e Negativas Planas. As grades so produzidas com uma liga de Chumbo (PbSb/Se) com baixo teor de antimnio resultando em um baixo consumo de gua durante sua vida, estas so protegidas com Slyver Glass e Koroseal contra derramamento do material ativo,

O alto grau de pureza do chumbo (99,999%) contempla a fabricao do material ativo o que minimiza os efeitos negativos das impurezas.

Os separadores das baterias da Srie MO so constitudos por um composto micro poroso de Polietileno que apresenta excelente resistncia ao ataque qumico e corroso. O separador mantm a distncia entre as placas positiva e negativa, evitando a ocorrncia de curtos circuitos diretos, garantindo simultaneamente que o material ativo possa reagir totalmente com o eletrlito. Sua estrutura porosa oferece mnima resistncia ao fluxo de eletrlito e mnima resistncia passagem da corrente eltrica.

So projetadas para evitar o arraste de partculas de cido para o ambiente e possuem em seu corpo um componente cermico, que tem como objetivo evitar que fascas possam penetrar para o interior do elemento e provocar exploses e danos irreversveis.

O vaso produzido em resina SAN (Styrene Acrylonitrile) transparente de alto impacto, j a tampa produzida em Resina ABS (Acrylonitrile Butadiene Styerene) com retardante chama Grau V0UL94. Possuem elevada resistncia ao ataque qumico do cido e alta resistncia mecnica.

So produzidos utilizando a tecnologia de inserto de cobre e injeo em ABS na superfcie externa. Este sistema de vedao evita danos na tampa com o crescimento da placa positiva ao longo da vida da bateria. Na superfcie de injeo plstica foi criado um labirinto com a finalidade de impedir corroso por migrao de eletrlito.

Fig. 01 - Caractersticas Construtivas Desenho Ilustrativo Fig. 02 - Vedao Polo Tampa Desenho Ilustrativo A

Placas

Separadores Especiais

Vlvula de Segurana

Vaso e Tampa

Polos de Segurana

CARACTERSTICAS DOS MATERIAIS


O cido sulfrico utilizado nos processos de fabricao das Baterias MFV da Srie Fotovoltaica tem suas caractersticas controladas. A concentrao do eletrlito utilizado corresponde a uma densidade de 1,240 10 g/cm 25C, para a bateria plenamente carregada.

A tabela a seguir mostra os teores mximos admissveis de impurezas no eletrlito de operao dos elementos.

So produzidas com a finalidade de aperfeioar o Layout disponvel nas diversas aplicaes que estaro envolvidas. Os materiais utilizados na fabricao das estantes devem assegurar sua integridade por perodo igual ao da garantia dos elementos.

Material utilizado: Cantoneira em Ao Carbono SAE 1010/1020 laminado. Processo de Preparao da Superfcie: Jato com Granalha de Ao ou similar. Processo de Pintura: utilizado revestimento em resina epxi em p e aplicao eletrosttica, com acabamento

texturizado de ruga baixa ou Lisa e cor Cinza Munsell N 6,5 em polister ou similar. Espessura da Tinta: A camada de espessura dever ser no mnimo 120 microns, com Grau de Aderncia Gr1.

Fabricadas com cobre flexvel, totalmente isoladas e envolvidas por uma capa de proteo injetada em Polipropileno e conexo parafusada nos polos dos elementos.

Os protetores dos polos dispem de furos em sua base para que as medidas de resistncia eltrica (condutncia) sejam feitas diretamente nos polos e no nos parafusos da conexo.

So projetadas para suportar as diversas correntes de descarga envolvidas no projeto e em condies normais de utilizao, mantendo reduzida queda de tenso.

Obs.: Outros tipos de interligao como barras chatas de cobre, podero ser utilizadas em funo de aplicaes onde possa existir alta intensidade de corrente de descarga.

So utilizados parafusos sextavados M10 em Ao-Inox Especial (316). O torque recomendado a ser aplicado em conjunto com a interligao dever ser de 20 N.m.

Nota: Lembramos que, a presena de impurezas afeta de forma adversa a vida til e tambm a capacidade da bateria.

cido Sulfrico (H2SO4) Eletrlito

Interligaes Especiais

Parafusos

Tabela 01 - Impurezas do Eletrlito

Tabela 02 - Caractersticas dimensionais e eltricas

4. CARACTERSTICAS DIMENSIONAIS ELTRICAS

5. ESTANTES METLICAS

CAPACIDADE NOMINAL EM AH AT 1,75 VPE E DENSIDADE NOMINAL 1,240 G/CM A 25C


Fig. 03 - Desenho de Estante Padro e Detalhes Construtivos

Tabela 04 - Relao entre valores limite de tenso final de descarga e o regime de descarga

A capacidade de uma bateria em (Ah) representada pelo resultado da corrente (A) e o tempo de descarga em (h) at a tenso final de descarga ser alcanada. A tenso final de uma bateria em descarga est diretamente relacionada com o regime de descarga a que est submetida.

A corrente ou a potncia a ser drenada da bateria em amperes (A) ou em watts (W) para cada regime de descarga depender da tenso final de descarga. Se aumentarmos a tenso final, devido a caractersticas especiais do consumidor, consequentemente teremos que aumentar a capacidade da bateria. Quando do dimensionamento de um sistema devemos considerar a queda de tenso nos cabos entre os terminais da bateria e o consumidor, principalmente em sistemas com altas taxas de corrente de descarga. A queda de tenso nos cabos limitar a tenso disponvel para o consumidor.

Durante a descarga de uma bateria, o cido contido na soluo reagindo com a massa ativa das placas, ir se converter em sulfato de chumbo, ficando depositado nas prprias placas.

Quanto mais profunda for descarga, mais cido ser consumido e o resultado desta reao qumica de descarga transformar a soluo do eletrlito em gua. A Bateria atingir maior ndice de sulfato de chumbo, o que provocara um aumento considervel em sua resistncia interna.

A vida til de uma bateria est relacionada profundidade da descarga. Portanto, recomendamos que ciclos profundos de descarga sejam evitados. Este procedimento levar a deteriorao precoce e reduzir sua expectativa de vida. Vale ressaltar a importncia de se respeitar os limites das tenses de descarga para se obter o melhor desempenho e durabilidade dos elementos do banco de baterias.

Em funo do aumento na resistncia interna dos elementos de uma bateria, a tenso de descarga diminui rapidamente com o aumento da corrente. Para evitarmos a diminuio da vida til da bateria no recomendamos realizar descargas abaixo dos valores das tenses indicados na tabela a seguir.

A tabela mostra a relao dos valores limites de tenso final de descarga em funo do regime de descarga.

Chamamos de descarga de uma bateria a reao eletroqumica entre as placas e o cido sulfrico diludo. Quando a temperatura de uma bateria muito baixa, teremos como consequncia o aumento da densidade do eletrlito. Ento a taxa de difuso do eletrlito atravs das placas pode no se manter constante durante o longo perodo de descarga e, como consequncia, haver a reduo da sua capacidade.

A capacidade da bateria estar condicionada temperatura do ambiente de operao e tambm taxa de descarga. Vale lembrar que a temperatura de referncia para os valores de capacidade 25C. Assim, para temperaturas menores teremos reduo dos valores e, para temperaturas mais elevadas, aumento dos valores de capacidade da bateria

6. CARACTERSTICAS DE DESCARGA

Configurao e Dimensional das estantes metlicas

Tabela 03 - Dimensionais das estantes

EFEITO DA TEMPERATURA NA CAPACIDADE

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Fig. 05 - Grfico Ilustrativo da Auto Descarga x Tempo

As baterias mantidas em estoque e em circuito aberto sofrem auto descarga que varia em funo da temperatura de armazenamento. As baterias da Srie MFV apresentam taxas mdias de auto descarga que podem variar entre 3 e 5% / ms a 25C.

recomendvel que, se as baterias adquiridas no entrarem em operao imediatamente aps seu fornecimento e permanecerem armazenadas por um longo perodo de tempo, recebam uma carga de equalizao a cada 3 meses no mximo, isto se armazenadas 25C.

De qualquer maneira, quando da colocao das baterias em operao, deve ser realizada uma carga de equalizao, que consiste em aplicar tenses, dentro da faixa de equalizao informada pela Moura, devidamente corrigidas com a temperatura, com a fonte limitada em corrente.

Notas Importantes:

Independentemente da temperatura de armazenamento, recomendamos que sejam realizadas cargas de equalizao a cada 3 meses.

O tempo limite entre o fornecimento e a instalao das baterias no deve ser superior a seis (6) meses.

As baterias do Padro Dimensional OPzS da Srie MFV podem ser afetadas diretamente pela maneira que so carregadas. O processo adequado um dos fatores importantes a serem considerados. A seleo do carregador e/ou controlador de carga to importante quanto metodologia de carga, o desempenho e a vida til sero afetados pela qualidade dos equipamentos de carga.

imprescindvel, quando da instalao das baterias, que seja realizada uma carga inicial de equalizao de modo a garantir que os elementos estejam plenamente carregados e que as tenses individuais estejam uniformes.

A tenso inicial de carga de equalizao pode ser ajustada na faixa de 2,33Vpe a 2,40Vpe, e com corrente limitada em 0,1C10 25C durante 24 horas, aps 24 horas de carga, deve ser observada a estabilidade da tenso e da densidade entre os elementos, as quais no devero variar por trs leituras consecutivas, realizadas em intervalos de 1 hora. Essa condio vai determinar o final de carga. Caso isso no ocorra carga deve continuar at a estabilidade da tenso e da densidade do eletrlito. Recomendamos a utilizao de um fator de carga mnimo de 115%, este fator de carga referencia-se a uma sobrecarga em Ah com o objetivo de compensar as perdas na recarga.

A bateria estar plenamente carregada quando a tenso e a densidade do eletrlito durante o perodo indicado acima no mais variar. Ento o carregador de carga dever ser comutado para carga de flutuao.

Auto Descarga e Reteno de Capacidade

CURVA DE AUTO DESCARGA X TEMPO DE ARMAZENAGEM

7. CARACTERSTICAS DE CARGA

Carga de Equalizao - Inicial

Fig. 04 - Grfico Ilustrativo Capacidade x Numero ciclos para diferente temperatura

A carga com tenso de flutuao uma carga com tenso constante. Os valores da tenso de flutuao e a limitao de corrente ajustada, devem ser suficientes para compensar o efeito da auto descarga e manter os elementos da bateria plenamente carregados.

A temperatura de operao afeta diretamente a tenso de flutuao. Quando a temperatura aumentar, a tenso diminui e vice versa. A corrente de flutuao tambm sofrer alteraes, aumentando quando a temperatura subir e diminuindo quando ela cair. Conforme tabela 7 abaixo.

O uso de equipamentos de carga que possibilitem a correo automtica da tenso de flutuao em funo da variao da temperatura recomendvel.

Os elementos da Srie MFV possuem um fator de compensao da tenso de flutuao em funo da variao da temperatura de 3,3mV/C/Elemento.

A tenso de flutuao recomendada para as baterias da srie MFV de 2,20Vpe a 2,25Vpe a 25C +/-1C. A falta ao atendimento das recomendaes determinar a falha precoce da bateria e a perda de sua garantia. Lembramos que temperaturas acima de 25C reduziro a vida til das baterias, que referida temperatura de 25C. A compensao da tenso com a temperatura minimiza, mas no elimina totalmente o efeito de temperaturas elevadas.

A tenso da carga de flutuao pode ser ajustada de acordo com a variao da temperatura, conforme tabela abaixo:

Carga de Flutuao

Tabela 05 - Tenso x Temperatura

MTODOS DE CARGA EM SISTEMAS MISTOS DE ENERGIA

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O tempo de equalizao vai variar com as condies dos elementos, com a limitao de corrente do equipamento de carga em aproximadamente 5% da capacidade nominal (C10), e com a tenso utilizada. Aplicando-se uma tenso de equalizao de 2,35Vpe, podemos considerar que a carga estar completa no mnimo em 24 horas. A equalizao considerada completa quando a densidade e a tenso dos elementos no sofrerem alteraes durante 3 horas consecutivas.

Caso a temperatura do eletrlito atinja 45C, recomenda-se a interrupo da carga, que somente deve ser reiniciada aps o resfriamento da bateria, com temperatura mxima, aps resfriamento, de 35C.

Vale lembrar que durante o procedimento de equalizao ocorrer maior gerao de hidrognio e oxignio, ento necessrio o perfeito funcionamento do sistema de exausto.

Quando um elemento ou mais, isolados ou adjacentes, apresentarem condio de desequalizao, recomenda-se o uso de um carregador porttil para executar a equalizao. Caractersticas do Carregador Limite de corrente mximo 5% da capacidade nominal (C10) da bateria.

Pode ser aplicada nas seguintes condies especiais, como ativao de elementos seco-carregados, preparao prvia operao e/ou servio ou ainda aps uma descarga profunda. Geralmente uma carga com corrente constante, em um ou dois nveis, realizada com o consumidor desconectado. Este tipo de carga exige monitorao constante, especialmente prximo ao instante final de carga.

Baterias Clean Max Fotovoltaica Densidade 1240 10 g/cm

tem Descrio1 Quando a bateria apresentar 1 elemento com tenso abaixo de 2,13 V;2 Quando a bateria apresentar 1 elemento com densidade abaixo de 1,195 g/cm;3 Quando a densidade de 10% ou mais dos elementos da bateria, apresentarem densidade 0,010 g/cm abaixo da

mdia;4 Quando a tenso de 10% ou mais dos elementos da bateria, apresentarem a tenso mdia dos elementos 0,05

V/elemento abaixo da mdia, ou 0,10 V/elemento acima da mdia;5 Quando a densidade de ~100% dos elementos estiver 0,010 g/cm abaixo da nominal (corrigida segundo o nvel

e a temperatura);6 A tenso de equalizao aplicar = 2,33 a 2,40 V/elemento.

Quando se torna necessrio realizar a Carga de Equalizao

Tempo de Equalizao

Importante

Como equalizar elementos isoladamente

Carga Profunda

Fig. 06 - Carregador Porttil para carga isolada

Fig. 07 - Carga em Corrente Constante em um Nvel Fig. 08 - Carga em Corrente Constante em dois Nveis

A carga com corrente constante, em um nico nvel ou em dois nveis, deve ser monitorada. Caso a temperatura dos elementos atinja 45C, a carga deve ser interrompida e somente reiniciada aps o seu

resfriamento, no mnimo at 35C; Uma ventilao adequada do local deve ser garantida em funo do desprendimento de gases hidrognio e oxignio,

que ser mais intenso durante a carga com corrente constante.

Correntes recomendadas

Cuidados Especiais

Tabela 06 - Nvel de corrente de carga

Em um sistema fotovoltaico, um dos principais componentes a ser considerado o controlador de carga, pois ele utilizado para gerenciar e controlar o processo de carga e descarga do banco de baterias, otimizando assim a vida til da bateria.

O controlador de carga permite que as baterias sejam carregadas completamente evitando sobrecarga nas baterias, bem como sejam descarregadas abaixo de um valor seguro para a bateria.

O controlador instalado entre o painel fotovoltaico e as baterias, e possui basicamente a seguinte configurao:

Entrada para os painis fotovoltaicos Sada para as baterias Sada para carga ( Corrente Continua CC )

Os controladores modernos utilizam uma tecnologia chamada PMW Pulse With Modulation ou modulao por pulsos ou ainda a tecnologia MPPT Maximum Power Point Tracking para assegurar que a bateria possa ser carregada at atingir sua capacidade mxima. Estas tecnologias propiciam a segurana e mximo proveito das baterias, pois a reposio dos primeiros 70% a 80% da capacidade da bateria so facilmente obtidos, porm os 20% ou 30% restantes requerem circuitos mais complexos.

Controlador de carga

Os circuitos de um Controlador de Carga lem a tenso das baterias para determinar seu estado de carga. Os circuitos internos dos controladores variam, mas a maioria dos controladores lem a tenso para controlar a intensidade de corrente que flui para as baterias, na medida em que estas se aproximam da sua carga mxima.

O Funcionamento de um Controlador de Carga

MTODOS DE CARGA EM SISTEMAS FOTOVOLTAICO ISOLADO

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Proteo contra corrente reversa: Desconecta os painis fotovoltaicos para prevenir perda de carga das baterias nos mdulos solares durante a noite ou dias muito nublado ou com baixa insolao.

Controle de descarga: desligamento da sada para evitar descarga das baterias abaixo de valores seguros recomendados pelos fabricante.

Monitoramentos do Sistema: Medidores digitais ou analgicos, LEDs indicadores ou alarmes de advertncia, como segurana do sistema.

Proteo contra sobre corrente: Atravs de fusveis ou disjuntores.

Opes de Montagem: Montagens embutidas, montagens em paredes, e sistema de proteo para uso interno ou externo.

Controle de carga secundrias: Controle automtico de cargas secundrias, ou controle de lmpadas, bombas dgua ou outras cargas como temporizadores ou chaveamentos.

Compensao de temperatura: Necessrios quando as baterias so instaladas em um rea no climatizada. A tenso de carga ajustada em funo da temperatura ambiente.

PWM Pulse With Modulation: Mtodo de carga muito eficiente, que mantem a bateria em sua carga mxima e minimiza a sulfatao da bateria, por meio de pulsos de tenso de alta freqncia.

MPPT Maximun Power Point Tracker: Moderno sistema de carga, projetado para extrair a mxima energia possvel de um mdulo solar, atravs da alterao da tenso de operao para maximizar a potencia de sada.

Como dimensionar um Controlador de Carga:

Os controladores so dimensionados em funo da corrente dos mdulos e da tenso de operao do sistema. As tenses de operao mais comuns utilizadas so 12, 24 ou 48V, e a corrente de operao entre 1 e 60A.

Como exemplo, suponhamos um sistema com dois mdulos fotovoltaicos que produzem cada um 7,4A. Os dois mdulos produziro juntos 14,8A. Em situaes especiais de insolao poder haver um aumento da corrente total produzida. Como prtica devemos aumentar a capacidade de corrente em 25%, o que elevar para 18,5A. Devemos ento utilizar um controlador de 20A neste caso, que o valor mais prximo comercialmente disponvel. No exemplo poderemos utilizar um controlador de 30A ou maior. Havendo no futuro um aumento da capacidade do sistema, o controlador com a capacidade de corrente sobre-dimensionada atendera a nova demanda.

As Principais Caractersticas de um Controlador so:

Componentes de Sistemas Fotovoltaicos Isolados (SFVI)

Os processos de carga descritos abaixo esto todos sob gerenciamento de um controlador de carga fotovoltaico conforme descrito no capitulo anterior, os passos utilizados para carga das baterias chumbo acidas em aplicao fotovoltaico so nomeados como:

Etapas do Processo de Carga das Baterias

A carga principal usada para carregar a bateria at um nvel de tenso de inicio de gaseio, tendo como limite de tenso 2,39 Vpe a 25C e 2,33 Vpe 40C.

Carga Principal

A carga final usada para carregar a bateria at atingir o estado de 100% de carga, a partir de um nvel de 90 95%, mantenha-se o limite de tenso, diminuindo a corrente de carga ate a carga finalizar, no havendo aumento da densidade por 3 leituras consecutivas num intervalo de 1 uma hora, nem aumento da tenso, a bateria atinge o limite de carga completa.

A carga compensao, utilizada para equalizar a capacidade dos elementos da bateria, muito importante para melhorar a vida da mesma, requer um controlador de carga especial que possibilite os ajustes de tenso a intervalos predeterminados, deve-se utilizar a tenso entre 2,5 a 2,6 Vpe para um perodo de tempo de 0,5 a 1h, em intervalos regulares de uma vez por semana, condio esta que realizara uma equalizao das tenses e densidade dos elementos da bateria.

A carga manuteno, usada para manter a plena capacidade em uma bateria que j esta totalmente carregada, porem no frequentemente usada por algum perodo. Utiliza-se a tenso ajustada para 2,2 a 2,5 Vpe ou um valor de corrente de 1% C100, no havendo aumento da densidade por 3 leituras consecutivas num intervalo de 1 uma hora, nem aumento da tenso, a bateria atinge o limite de carga completa.

A bateria no muito sensvel ao ataque criado pela carga principal, exceto para o aumento da temperatura. prefervel no iniciar a carga de uma bateria quando esta apresentar a temperatura (> 50 C), se existe uma possibilidade de se arrefecer primeiro a bateria.

Ao controlar o processo de carga de acordo com a tenso total da bateria, entende-se que os elementos individuais da bateria tem a mesma tenso, seno alguns elementos que podero no ser totalmente carregada (descarregado). Por conseguinte, importante verificar-se a tenso de cada elemento regularmente.

Subcarga ou carga incompleta podem resultar na sulfatao de alguns elementos da bateria. Neste caso, uma carga de igualizao pode restaurar a capacidade dos elementos de carga insuficiente

A bateria extremamente sensivel para alta tenso, o que provocara o processo de corroso das placas positivas, o qual no deve ser mantido na maior tenso de carga por periodos prolongados.

Carga Final

Carga de Compensao

Carga de Manuteno

Fig. 09 - Componentes de Sistemas Fotovoltaico isolado



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A bateria Chumbo-cido consiste de um nmero de elementos Interligados eletricamente em srie, paralelo ou srie-paralelo. A constituio bsica dos elementos so os eletrodos positivos e negativos imersos em uma soluo aquosa de cido sulfrico que chamamos de eletrlito.

Os eletrodos so estruturas de chumbo com a finalidade de fornecer resistncia mecnica e condutividade corrente eltrica. Os eletrodos contm os materiais ativos, que so os responsveis pelo armazenamento da energia qumica nas placas que ir se transformar em energia eltrica para os consumidores. A seguir mostramos a composio dos materiais ativos nos estados, carregado e descarregado:

De acordo com a frmula da reao do eletrodo, observa-se que a descarga significa liberao de eltrons no eletrodo negativo e consumo de eltrons no eletrodo positivo. Estes eltrons representam a corrente de descarga no circuito de descarga externo conectado ao elemento.

Durante a descarga ons de sulfato so obtidos do cido e formam o sulfato de chumbo em ambos os eletrodos. No eletrodo positivo formada gua, que transferida para o eletrlito.

Ambas as transferncias de ons para as placas e a formao de gua contribuem para uma diminuio da densidade do cido durante o processo de descarga.

Durante o processo de carga o cido sulfrico liberado dos eletrodos. Desta forma a densidade do cido aumenta durante a recarga.

Durante a ltima fase do processo de carga os gases hidrognio e oxignio so liberados pelos eletrodos, devido decomposio de gua.

O consumo de gua dos elementos do Padro Dimensional OPzS da Srie MFV em tenso de flutuao de 2,23Vpe a 25C, de aproximadamente 0,06ml/Ah/ms. Caso ocorra um consumo anormal de gua deve-se determinar e corrigir a causa.

A figura abaixo mostra a relao entre nmero de ciclos, carga e descarga e a profundidade de descarga que uma bateria pode ser submetida ao longo de sua vida til. Existem outros fatores como temperatura de operao e mtodo de carga que tambm colaboram para os resultados finais em uso cclico.

O funcionamento de um Acumulador Chumbo-cido baseia-se em reaes quase que completamente reversveis.

De maneira geral, o xido de chumbo das placas positivas e o chumbo poroso das placas negativas reagem com o cido sulfrico presente no eletrlito e gradualmente se transformam em sulfato de chumbo. Durante este processo a concentrao de cido sulfrico diminui. Por outro lado, quando a bateria carregada, os materiais ativos positivo e negativo, que se transformaram em sulfato de chumbo, gradualmente se revertem para dixido de chumbo e chumbo poroso, respectivamente, liberando o cido sulfrico absorvido nos materiais ativos. Durante este processo, a concentrao de cido sulfrico aumenta, conforme mostrado na figura 09.

medida que o processo de carga da bateria se aproxima de seu estgio final, a corrente de carga consumida somente pela decomposio eletroltica da gua do eletrlito, resultando na gerao de oxignio a partir das placas positivas e hidrognio a partir das placas negativas. O gs gerado sair da bateria livremente pelas vlvulas, e arrastar partculas de lquido, o que provoca adicionalmente uma diminuio no nvel de eletrlito. Estes processos iro demandar eventual adio de gua.

Nos procedimentos de carga e de descarga ocorrem variaes qualitativas nos materiais ativos, as quais representamos esquematicamente nas figuras abaixo:

8. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO, CONSUMO DE GUA E GASEIFICAO

9. CARACTERSTICAS DE VIDA TIL

Tabela 07 - Reao Qumica Clssica Teoria da Dupla Sulfatao

Reao I - Funcionamento Clssico

Reao II - Placas Positivas

Reao III - Placas Negativas

Concluso

Consumo de gua

Ciclo de Vida X Profundidade de Descarga

CARGAPlaca (+) Placa (+)Placa ( - ) Placa ( - )Eletrlito Eletrlito

DESCARGAPbO2 + Pb + 2H2SO4 PbSO4 + PbSO4 + 2H2O

C

C

D

DPb + SO4

PbSO4 + 2H2O

PbSO4 + 2e

Fig. 10 - Variaes Qualitativas dos materiais ativos das placas positivas (+) e ( - ) Fig.11- Caracterstica de Vida em Ciclos a 25C

PbO2 + SO4 = 4H + 2e+

REAES QUMICAS ENVOLVIDAS

USO EM APLICAES ONDE A BATERIA SOFRA CONSTANTES CICLOS DE CARGA/DESCARGA

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A temperatura de operao afeta a vida til da bateria, por essa razo recomendamos a utilizao de equipamentos de carga que possuam em seu projeto circuitos que realizem a correo da tenso de flutuao com a temperatura.

A tabela a seguir mostra um comparativo de expectativa de vida til em anos, quando o equipamento dispe do dispositivo que realiza a compensao. Vimos que a vantagem de utilizao de equipamentos com essa tecnologia muito importante para aumentar a sobrevida da bateria.

A figura a seguir mostra a relao entre a tenso de circuito aberto (OCV) e a porcentagem de capacidade remanescente. Esse dado importante na determinao das condies da bateria em circuito aberto principalmente quando se encontra armazenada.

Tabela 08 - Compensao V(V) x T (C)

Fig.12 - Caracterstica de OCV x Capacidade

10. INSTALAO, ARMAZENAMENTO E MANUTENO

a) As caractersticas do ambiente de instalao das baterias so de extrema importncia para determinar a vida e desempenho das baterias. O ideal termos uma rea seca, limpa, abrigada e com temperatura controlada. A temperatura ambiente recomendada de 25C.

b) Operao abaixo da temperatura de referncia resultar em reduo no desempenho da bateria. Essa caracterstica do ambiente de operao exigir o superdimensionamento das baterias para compensar os efeitos negativos da temperatura.

c) Operaes em temperaturas acima de 25C resultaro em reduo da vida til das baterias. O aumento de 10C na temperatura do eletrlito dos elementos, acima da referncia de 25C, reduzir sua vida til em 50%.

d) As baterias Moura MFV so adequadas para operar em ambientes onde a temperatura de operao possa variar entre -10 a 45C com mdia anual de 28C e umidade relativa mdia de 80%.

e) Manter a temperatura uniforme entre os elementos da bateria muito importante para obteno de sua mxima vida projetada. A diferena entre a mxima e a mnima temperatura dos elementos do banco, no deve ser superior a 3C. Uma variao excessiva de temperatura resultar em desequalizao, o que reduzir a vida til da bateria.

f) Fontes de calor como janelas e incidncia de raios solares iro causar variaes de temperatura nos elementos. Recomendamos fazer o posicionamento adequado do banco de baterias de modo a se evitar a sua proximidade com fontes de calor.

g) Toda a documentao referente montagem dos elementos das baterias deve estar no local da instalao. h) Os terminais positivo e negativo das baterias devem ser arranjados de modo a facilitar sua interligao com os

terminais do equipamento de energia.i) Os equipamentos de ventilao ou refrigerao, se for o caso, devero estar disponveis, instalados e funcionando

adequadamente.

a) Uma ventilao adequada requer o atendimento na integra do item Ambiente de Instalao das Baterias acima citado. As baterias chumbo-cidas liberam gases durante a operao, por essa razo devem ser instaladas em salas exclusivas e especiais, separadas dos equipamentos.

b) Uma ventilao adequada para as baterias da srie MFV muito importante, pelas seguintes razes: Minimizar as variaes de temperatura nos elementos da bateria. Evitar a concentrao de hidrognio, que potencialmente explosivo.c) Com as baterias montadas em estantes, recomendvel que se tenha uma circulao adequada de ar para evitar

diferenas de temperatura entre elementos. Se o ambiente for projetado inadequadamente, poder haver uma diferena de temperatura maior que 3oC entre o assoalho e o teto, se essa diferena incidir sobre a bateria, ser necessrio realizar constantes cargas de equalizao. Essas diferenas de temperaturas causaro reduo de vida til da bateria.

CUIDADO: Combinados os gases hidrognio e oxignio torna-se uma mistura explosiva. Recomendamos no instalar baterias em compartimentos sem ventilao. Uma ventilao adequada capaz de remover e fazer a troca dos gases no interior do ambiente.

Para o clculo da ventilao, a corrente que ser tomada como referncia o parmetro mais crtico a ser considerado, pois, segundo a primeira lei de Faraday, durante a eletrlise a massa de substncia libertada em qualquer um dos eletrodos, assim como a massa de substncia decomposta, diretamente proporcional quantidade de eletricidade que passa pela soluo.

Salas, gabinetes ou bastidores que contm baterias devem possuir ventilao, segundo a taxa volumtrica de renovao do ar Q (fluxo do ar de ventilao, em m3/h), conforme a equao:

Q = v.q.s.n.I (em l/h)

Ambiente de Instalao das Baterias

Ventilao

EXPECTATIVA DE VIDA EM RELAO TEMPERATURA DE OPERAO

TENSO EM CIRCUITO ABERTO (OCV) X CAPACIDADE

INFORMAES PARA INSTALAO


Nota 1: A mistura pode se tornar explosiva se a proporo de hidrognio, em volume, na mistura for igual ou maior que 3,8% (4%).

Onde:

V = Fator de diluio = .(especifica a quantidade de ar, com relao quantidade de hidrognio,

sem que o limite de explosividade da mistura ar-hidrognio seja excedido).q = 0,42 x 10- m/Ah); volume de hidrognio em litros, referenciado a 0C e 1,013 bar, que evolui por cada elemento por cada ampre por hora = 0,42 l.

Nota: para 25C, o valor de q deve ser multiplicado por um fator igual a 1,095.

s = fator de segurana = 5.n = quantidade de elementos.

Igs = corrente que produz gs, em mA/Ah da capacidade nominal, para as correntes de flutuao (Iflut) ou de equalizao (Ieq). As correntes Iflut e Ieq so considerados para a bateria em estado de plena carga.

Considerando que: v x q x s 0,05 m/Ah, a frmula da ventilao fica:Q = 0,05 x n = Igas x Cn x 10- (m/h).

A corrente Igas, que ser a efetivamente responsvel pela emisso de gs, tem a seguinte frmula:Igas = Iflut ( ou Ieq) x fg x fs (mA/Ah).

Onde; Cn = Capacidade nominal da bateria em regime de 10h.fg = fator de emisso de gs, poro da corrente que ser responsvel pela emisso de hidrognio.fs = Fator de segurana, fator que leva em considerao possveis elementos com defeito (at 10% do total) e o envelhecimento da bateria.

Para baterias chumbo-cidas com baixo antimnio (Sb


Precaues

Sequncia de Montagem

Instalao da Bateria e Interconexo dos Elementos

Na montagem, as estantes das baterias devem estar no nvel e de acordo com os desenhos da Engenharia de Produto.

No coloque os elementos da bateria na estante at que a mesma esteja completamente montada e todos os parafusos estejam ajustados.

Nunca remova ou desaperte os tirantes (quebra-ventos) de uma estante carregada de baterias.

Verifique todos componentes recebidos com a lista inclusa na embalagem da estante.Marque no cho o local para os quadros e posicione-os conforme distanciamento indicado no desenho.

Marque inicialmente o ponto central de cada estante. Esta marca indica o centro do elemento central quando o nmero de elementos na fila for mpar. Quando numa fila o nmero de elementos for par, a marca indica o ponto mdio entre os dois elementos centrais na fila.

A posio dos terminais, positivo e negativo da bateria deve estar definida em relao estante. Somente aps essa definio os elementos podero ser distribudos sobre a estante adequadamente, conforme desenho ou diagrama de montagem aprovado.

Os elementos devem ser colocados nas estantes j em posio de serem interligados. Desta forma, aconselhvel se esquematizar previamente a posio dos plos de cada elemento, desde o centro at as extremidades.

A instalao dos elementos na estante deve ser iniciada do centro para as extremidades. Os elementos em vasos plsticos transparentes devem ser colocados com as placas em ngulo reto com as vigas longitudinais de apoio da estante.

Entre dois elementos consecutivos deve existir um espaamento padronizado de 10 mm.

Na movimentao, sempre levante os elementos pelo fundo do vaso, nunca pelos plos terminais. Para os elementos de capacidade maior, utilize uma cinta de levantamento.

Arrume os elementos na estante de tal maneira que o terminal positivo de cada elemento possa ser conectado ao terminal negativo do elemento adjacente.

A montagem das estantes das baterias deve ser realizada em conformidade com os desenhos que foram aprovados e que acompanham o fornecimento das baterias. O nivelamento da estante deve ser verificado e, existindo qualquer anomalia, devem ser providenciados os ajustes necessrios, como por exemplo, utilizando-se isoladores de porcelana.

D um aperto final em todos os parafusos.

Coloque os perfis plsticos sobre os perfis metlicos (longarinas).

Coloque os elementos sobre a estante. Quando a instalao permitir, estantes de mesma configurao, sero colocadas costa-a-costa. Isto completado pela juno com parafusos e porcas colocadas nos quadros em todos os pontos onde os tirantes (quebra-ventos) esto fixados.

Verifique se os quadros esto na posio correta e se a montagem est nivelada em todas as direes.

3 - Instale os perfis quando todos os quadros estiverem armados na posio. D um leve aperto.

1 - Instale os isoladores na base dos quadros. 2 - Coloque os tirantes nos quadros como mostra o desenho, use os parafusos apropriados. D um leve aperto.

Fig.14 - Fixao do Isolador Fig.15 - Fixao do Quebra-Vento-Tirante

Fig.19 - Inicio da instalao dos elementos na estante

Fig. 20 - Instalao dos elementos na estante

Centralizao - nmero par de elementos Centralizao - nmero mpar de elementos

Fig.16 - Quadros-Tirantes-Isoladores Fig.17 - Fixao da Longarina Fig.18 - Fixao da Longarina


Interligao dos Elementos Verificaes Eltricas

Preparao prvia das Baterias, aps a Instalao

Segurana nas Instalaes das Baterias

O sinal (+) indica o terminal positivo e o ( - ) indica o terminal negativo. Para ligaes entre os elementos sero utilizadas interligaes de cobre revestidas e terminais injetados. A fixao com parafusos e arruelas de ao inox.

Antes de parafusar as interligaes, as mesmas devero ser limpas, secas e livres de cido. Do mesmo modo deve-se limpar os plos, raspando-os levemente com escova de cerdas de lato, deixando-os brilhantes. Aplique uma camada bem fina de graxa "no oxidante" nas faces de aperto das interligaes onde sero fixados os parafusos. Recomendamos a Anti-Ruste Proof da Texaco, Protenox, NCP-2 ou similares.

Os elementos devem estar posicionados adequadamente na estante. As interligaes a serem utilizadas devem estar devidamente projetadas para atender a corrente mxima de descarga envolvida no projeto, objetivando-se conseguir uma queda de tenso mnima entre elementos. Ficar atento s ligaes entre os elementos adjacentes para que no haja inverses de polaridade. Interligaes mal dimensionadas comprometero a confiabilidade e funcionamento do sistema, elevando os riscos de perda de autonomia, exploses e incndios

As interligaes flexveis devem ser ligeiramente dobradas, de tal forma que os furos de fixao acompanhem o distanciamento dos elementos dispostos na estante. A sobra no comprimento das interligaes se faz necessrio para que mesmo com o crescimento dos plos positivos com a vida til da bateria no haja esforo nos plos.

Aperte as interligaes usando a chave L 17 . Inicialmente, ajuste o torque para 15 a 17 Nm.

Limpe o excesso de graxa.

Depois que os elementos estiverem interconectados confirme a polaridade, verifique de novo o torque de todas as interligaes na sequncia, e ajuste o torque para o valor recomendado de 20 a 25 Nm.

Para finalizar o processo, coloque as tampas das interligaes seguindo a polaridade da bateria indicada pela cor vermelho para o positivo e azul para o negativo.

Aps a conexo entre os elementos aplique o torque recomendado nos parafusos e, em seguida, ligue o terminal positivo da fonte CC ao terminal positivo da bateria, e o terminal negativo da fonte CC ao terminal negativo da bateria.A estante devera estar isolada eletricamente do solo atravs dos isoladores de porcelana, para um bom nvel de segurana na instalao e manuteno da bateria, onde requisitado, devera haver o aterramento da estante, utilizando-se cabos flexveis com isolamento na cor verde e bitola de 25mm, ou de acordo com a especificao do cliente final.

OBS.: Todas as interligaes devem ser verificadas periodicamente para assegurar-se de que as mesmas apresentam-se limpas e apertadas.

Utilize um voltmetro para a verificao da polaridade entre os elementos. Leia a tenso total da bateria que deve ser igual a de um elemento vezes o nmero de elementos interconectados.

Se o valor for menor, isso significa que um ou mais elementos foram ligados invertidos e, neste caso, ser necessrio corrigir a ligao.

Ligue o plo positivo da bateria ao plo positivo do carregador/controlador de carga e o plo negativo da bateria ao plo negativo do carregador/controlador de carga.

As conexes aos plos finais da bateria devem ser flexveis, visto que conexes rgidas podero transmitir vibraes ou esforos mecnicos aos plos, soltando as ligaes.

Numerar os elementos a partir do plo positivo da bateria. Verificar as resistncias de contato das interligaes entre os elementos, revisando as ligaes onde for encontrado um valor maior que 10% acima do valor mdio das ligaes.No so permitidas derivaes em uma bateria para obter uma tenso diferente da tenso total, porque isso desbalanceia o sistema, causando operao insatisfatria.

Durante o armazenamento e instalao, a bateria perde parte de sua carga por auto descarga. Antes da entrada em operao das baterias recomendado uma Carga Inicial logo aps sua instalao, a fim de se garantir que estejam plenamente carregadas e que as tenses individuais estejam uniformes. A tenso inicial de carga de 2,35Vpe, com corrente limitada entre 0,05C10 a 0,2C10 25C durante 24 horas. Para aplicao fotovoltaico aplicar a carga de compensao, utilizando-se a tenso entre 2,50 a 2,60 Vpe para um perodo de tempo de 0,5 a 1h, condio que realizara uma equalizao das tenses e densidade dos elementos da bateria.

Antes de iniciar esta carga, dever ser verificada a uniformidade do nvel de eletrlito em todos os elementos da bateria, que dever estar no meio entre as marcas de nvel, e ano final da carga ajustar o nvel para mximo adicionando agua destilada se necessrio.

A partir desta carga, as leituras passam a fazer parte dos registros permanentes da bateria, que devem ser guardados como referncia durante todo o tempo de vida til da bateria.

Toda bateria precisa de cuidados especiais com a instalao e a manuteno. Instalaes ou servios de manuteno sem a segurana adequada podem causar danos, ferimentos ou mesmo morte. Caso as precaues de segurana no sejam seguidas podero ocorrer graves acidentes como, queimaduras por choques eltricos, por contato com o cido ou por incndio. Os requisitos a seguir se aplicam s instalaes e aos trabalhos de manuteno das baterias.

Recomendamos que as instrues contidas neste documento sejam seguidas na integra e que permanea sempre disponvel no local de instalao. Seguem abaixo os requisitos mnimos para que se obtenha maior segurana na realizao das atividades.

a) Evitar curtos circuitos na bateria, pois as correntes produzidas so muito altas.b) A bateria ter sempre energia armazenada em seu interior, por isto, no se deve deixar ferramentas metlicas ou

quaisquer objetos metlicos no isolados prximos a seus terminais ou sobre ela, pois isto faz aumentar o perigo de incndio e exploso.

c) Toda e qualquer operao realizada com bateria, deve contar com o apoio de pessoal treinado e preparado para a execuo desta atividade.

d) Os elementos das baterias normalmente so muito pesados, ento, importante que se tenha recursos seguros e apropriados para o correto manuseio, transporte e instalao.

e) Antes de instalar, remover ou executar trabalhos de manuteno em baterias, desconecte bateria dos equipamentos de energia. Ao se realizar as medidas das tenses na carga de flutuao, seja cauteloso, pois a ocorrncia de um curto circuito na bateria durante a realizao desses servios, causar danos s pessoas e tambm ao sistema e estrutura local.

f) Os operadores devem utilizar EPIs (Equipamentos de Proteo Individual) adequados, como, luvas, culos, avental e botas de borracha.

g) Deve-se retirar anis, relgios, correntes ou quaisquer adornos metlicos antes de iniciar o trabalho de instalao das baterias.

Fig.21 - Instalao das conexes entre elementos

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h) Os servios de instalao e montagem de baterias devem ser executados por no mnimo duas pessoas, sendo ambas qualificadas.

i) Os instrumentos e ferramentas utilizados devem estar devidamente isolados para se evitar curtos-circuitos e choques eltricos.

j) As conexes das interligaes entre elementos devem estar devidamente ajustadas, e com o torque recomendado. Uma conexo inadequada provocar fascas e/ou aquecimentos excessivo, aumentando os riscos de exploses e incndio.

k) No fumar no local de instalao das baterias, este tipo de fonte de calor pode provocar incndio e exploses caso haja uma condio propcia.

l) Em casos de vazamentos de eletrlito, neutralizar utilizando uma soluo de bicarbonato de sdio.m) No remover qualquer parte da bateria como tampa, polos, etc.n) Manter os elementos das baterias limpos e secos. Recomendamos a utilizao de 1 kg de bicarbonato de sdio

diludo em 10 litros de gua para neutralizar a ao do cido. (nunca utilizar esta soluo nos olhos).o) Em caso de contato de cido com os olhos ou a pele, lavar o local imediatamente com gua limpa em abundncia,

um mdico deve ser procurado. Em caso de respingos de cido nas roupas, lavar com gua.p) No usar produtos de limpeza ou qualquer tipo de solventes em nenhuma parte da bateria. q) No permitir o acmulo excessivo de poeira sobre os elementos das baterias, sobre as conexes ou nos cabos.r) Manter os conectores limpos, protegidos contra oxidao e apertados adequadamente. Uma conexo mal apertada

pode reduzir a autonomia da bateria e provocar fascas/aquecimento.s) O torque recomendado nas interligaes fixadas aos polos de 20 N. m. Interligao com mal contato provocar

problemas no ajuste da fonte CC e/ou controlador de carga, desempenho da bateria e riscos integridade fsica dos equipamentos e, consequentemente, aos operadores. Aps a realizao do aperto, os terminais devem ser protegidos com os protetores fornecidos.

Conexo da Bateria ao Equipamento CCCarga

Registro de Inspeo das Baterias aps Instalao

Aspectos Gerais

Aps a montagem dos elementos deve-se realizar uma inspeo final e minuciosa da instalao. Ento, somente aps, fazer a ligao dos cabos terminais do equipamento de corrente continua, positivo e negativo aos respectivos terminais do banco de baterias.

Aspectos Gerais

Durante o processo de descarga normal formao de cristais de sulfato de chumbo no material ativo das placas positivas e negativas. Quando a bateria est descarregada os cristais de sulfato de chumbo so alimentados pelo eletrlito e tendem a crescer, formando um filme isolante e aumentando a resistncia interna dos elementos. Este aumento da resistncia interna pode inibir totalmente a reao qumica de carga, tornando o processo de Sulfatao irreversvel. Recomendamos que aps uma descarga, as baterias sejam recarregadas imediatamente, caso no seja possvel, informamos que no podero permanecer sem receber a recarga por tempo superior a 10 horas aps o termino da descarga.

Ligao de Baterias em Paralelo

Caso sejam necessrias capacidades maiores do que as disponveis, pode-se utilizar do artificio de ligao de baterias em paralelo. Isso uma pratica admissvel e pode apresentar algumas vantagens, principalmente quando uma das baterias sofre algum tipo de falha. Nesse caso, a outra bateria ligada em paralelo, assegurar o fornecimento de energia, mesmo que reduzindo a autonomia do sistema, mas ainda assim garantindo que no ser imediatamente interrompido. Recomenda-se a utilizao de no mximo 4 (quatro) baterias em paralelo, contudo devem ser respeitadas as caractersticas como, mesma capacidade, fabricante, tipo, marca e modelo. Tambm os cabos que ligam cada ramo (ou banco de bateria) fonte de energia, devem ser iguais em relao em suas dimenses, resistncia eltrica e capacidade de conduo de corrente (ampacidade).

No ligar em hiptese alguma, baterias ventiladas com baterias reguladas por vlvula ou alcalinas, pois se tratam de tecnologias diferentes e as tenses de carga so totalmente diferentes.

Sugerimos para verificar o correto paralelismo das malhas, medir a tenso de cada banco e a queda de tenso nos cabos, cuja variao das quedas de tenso no deve ser maior que 10% entre elas. Importante que os cabos que ligam as baterias ao carregador tenham o mesmo comprimento, afim de manter a mesma queda de tenso, bem como no paralelar baterias novas com baterias em meia vida.

Para se ligar baterias em paralelo, necessrio que cada bateria tenha o mesmo nmero de elementos e que todas estas baterias necessitem o mesmo valor de tenso de flutuao para seus elementos individuais.

No caso de uma carga de equalizao (correntes e tenses mais elevadas), se um elemento apresentar tenso e densidade diferente dos demais, esta bateria dever ser carregada separadamente.

Para um melhor controle, cada bateria deve ter seu prprio elemento piloto e no um s elemento piloto para todas as baterias em paralelo.

Ao final das instalaes dever ser preenchido o documento de registro de inspeo e verificao das baterias e sistema que se encontra no final deste manual. Este relatrio deve ser preenchido, destacado e enviado para a Moura. O envio deste documento muito importante para a avaliao do desempenho, qualidade dos servios / ajustes dos equipamentos e reivindicao dos termos da garantia.

Os elementos das baterias devem ser armazenados em rea interna, em local fresco, limpo e jamais expostas ao tempo. As baterias no devem ser armazenadas expostas a temperaturas acima de 30C. Recomendamos para armazenagem a temperatura de 25C ou abaixo. No empilhar pallets de elementos nem permitir a armazenagem de quaisquer materiais sobre os mesmos, pois isto poder danific-los. O armazenamento dever ser feito de modo que os elementos estejam protegidos quanto queda de objetos metlicos sobre eles.

Caso os elementos das baterias fiquem armazenados por at 6 meses em circuito aberto, independentemente da temperatura, ser necessria uma carga de equalizao.

Mesmo caso a temperatura de armazenamento seja 25C ou menos, as baterias MFV devem ser recarregadas pelo menos a cada 3 meses de armazenamento.

Caso os elementos, fiquem armazenados em condies de temperatura e tempo acima da recomendao sem receber carga peridica adequada, haver perda da capacidade, vida til e, consequentemente, perda da garantia.

Para sistemas fotovoltaico, recomenda-se armazena-los quando necessrio for, em locais onde possibilite a realizao de recarga aos mesmos, pois em sistemas fotovoltaico isolado, somente ser possvel a carga aps instalao das baterias.

Manter todos os registros detalhados dos tempos de armazenagem e condies de manuseio das baterias. Uma bateria armazenada em circuito aberto, mesmo que carregada, apresenta taxas de auto descarga que variam

em funo das caractersticas construtivas e condies de armazenamento. O processo natural de auto descarga provoca a formao de sulfato de chumbo nas placas positivas e negativas e, como consequncia temos a diminuio da densidade do eletrlito. Recomendamos a carga complementar quando a densidade cair 0,025g/cm em relao densidade inicial ou a cada 3 meses se estiver armazenada a 25C. A Fig. 13 apresenta a variao aproximada da densidade em funo do tempo de armazenagem a 25C.

Fig.22 - Densidade x Tempo

ARMAZENAGEM DAS BATERIAS

OPERAO E MANUTENO DAS BATERIAS

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Correo da densidade em funo da temperatura de eletrlito

Correo da Densidade com a Temperatura:

Para corrigir a densidade medida (Dm) na temperatura (T) para a temperatura de referncia de 25C, usa-se a seguinte frmula:

Dc = Dm + 0,0007 (T - 25)Onde: Dc= Densidade Corrigida / Dm= Densidade Medida / T= Temperatura Medida

Medio da Temperatura do Eletrlito

A temperatura do eletrlito medida nos elementos pilotos, utilizando-se a abertura da vlvula central. Coloque o termmetro com cuidado para evitar sua quebra dentro do elemento e causar possvel contaminao do eletrlito. O termmetro recomendado para minimizar o risco de contaminao deve ser o de bulbo lcool. Caso contrrio sua quebra pode causar reduo na vida til do elemento/bateria.

Medio da Densidade

A medio feita atravs de um Densmetro com escala com divises de 0,005, calibrado a 25C.Escala 1,200 a 1,300g/cm para densidade 1,240g/cm.

Retirada de Amostra do Eletrlito para medida da densidadeA retirada do eletrlito para medir a densidade deve ser feita pelo orifcio da vlvula central. O bico de borracha do densmetro deve ser introduzido com a pera pressionada, quando o bico estiver submerso no eletrlito, solte levemente a pera, de modo que o eletrlito seja sugado lentamente, aguarde a estabilizao e mea a densidade quando o flutuador flutuar livremente na amostra

Reduo da Vida til em funo da temperatura do eletrlito

Variao da densidade com o nvel do Eletrlito

Quando a bateria mantida em flutuao ou carga principal continuamente, o nvel do eletrlito diminui lentamente em funo do consumo de gua. Ento fundamental que, para manter a integridade da bateria de modo que ela possa alcanar seu tempo de vida til esperado, o ajuste peridico do nvel do eletrlito, que deve ser mantido entre as marcas MX. e MN. Para corrigir o nvel, adicione apenas gua destilada ou deionizada atravs do ponto especifico de manuteno. Densidade aproximada com o nvel (25C)

Nvel Mximo 1,240 g/cm - Nvel Mdio 1,255 g/cm - Nvel mnimo 1,270 g/cmO intervalo entre as marcas mximo e mnimo est gravado em uma escala que permite corrigir a densidade no nvel mximo.

Juste nos equipamentos retificadores / carregadores

Tenso de Flutuao e de Carga Principal Periodicamente deve ser verificada e, se necessrio, ajustada, aumentando-se ou diminuindo-se em 3,3 mV por elemento, para cada grau Celsius abaixo ou acima da temperatura de referncia 25C.

Obs.: O ajuste peridico da tenso de carga no elimina a possibilidade de sobrecarga quando ocorrer um aquecimento anormal da bateria, por problema em alguns dos elementos ou quando o retificador apresentar defeito ou no possuir dispositivo de proteo contra sobrecarga.

As tenses VDC normalmente utilizadas so: - 12Vdc, 24Vdc, 48Vdc, 60 Vdc.

Este valor de tenso esta associado aos equipamentos que sero ligados na sada da bateria e, normalmente, de 10% acima da tenso nominal (110% Vn). Entretanto, tambm so encontrados valores de 5% (105% Vn) e 20% (120% Vn).

Utilize os EPI adequados ao efetuar as medies de densidade, culos, luvas e avental, para corrigir o nvel utilize funil e jarra plstica e adicione lentamente a gua destilada. O nvel mximo no deve ultrapassar a marca informada no vaso de cada elemento. A medio da densidade aps a adio de gua destilada deve ser feita aps uma semana, quando mantida em carga principal ou de 48 a 72 horas aps o trmino da carga de compensao.

Leitura de densidade

Fig.23 - Medio da Densidade - Ilustrativo

Fig.24 Curva de Reduo da Vida til x Temperatura do Eletrlito

11. DIMENSIONAMENTO - PRINCIPAIS CARACTERISTICAS ELETRICAS DAS BATERIAS

TENSO NOMINAL (VN)

TENSO MAXIMA DO EQUIPAMENTO (VMAX)

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Este valor de tenso tambm esta associado aos equipamentos que sero ligados na sada da bateria e de 10% abaixo da tenso nominal (90% Vn), porm, tambm so encontrados valores de 5% (95% Vn) e 20% (80% Vn).

A bateria normalmente trabalha na maior parte do tempo em flutuao, entrando em descarga apenas quando cessa a tenso na entrada do retificador. Assim, a tenso na sada do retificador deve ficar acima deste valor. Para baterias chumbo-cidas MFV, este valor fica na faixa de 2.20 V a 2.25 V, mas o valor mais comum de 2,23 V/elemento 25C.

Em aplicao fotovoltaica, a bateria normalmente trabalha ciclando a maior parte do tempo em carga principal durante o dia, recebendo energia dos painis, e posteriormente entrando em descarga quando cessa o fornecimento de energia dos mdulos fotovoltaico. Assim, a tenso na sada do controlador de carga fica em 2,39Vpe a 25C e 2,33Vpe a 40C, durante a carga principal.

Uma bateria de acumuladores aps sair da carga vai descarregando lentamente (e linearmente) e quando a tenso atinge um ponto de inflexo na curva de descarga, denominado tenso final que, aps ultrapassado, a tenso cai abruptamente e no consegue mais suprir a carga com energia necessria, sendo este o valor denominado de tenso final de descarga.

Os valores de tenso final por elemento para baterias chumbo-cidas MFV variam de 1.75V a 1.85V/elemento (valores usuais 1.75V/1.8V/1.85V), sendo de 1.75V/elemento, um valor tipicamente adotado para os clculos, para media descarga, e 1,80V para aplicao fotovoltaica.

A carga de equalizao ou compensao aplicada nas baterias de forma a restabelecer a capacidade mxima da bateria. A tenso de equalizao por elemento de baterias chumbo-cidas MFV da ordem de 2.3V a 2.4V/elemento, sendo o valor mais comum 2.33V/elemento.

Assim, a tenso total de equalizao o produto do nmero de acumuladores (n) vezes o valor da tenso de equalizao (Veq).

Na determinao do nmero de elementos que compem uma bateria para aplicao fotovoltaica, utilizam-se como critrio os limites de tenso do sistema (janela de tenso) para a determinao do numero de elementos ligados em srie que iro compor o banco de baterias.

importante lembrar que o nmero de elementos que leve a uma menor tenso final conduz ao clculo de uma bateria de menor capacidade devido ao melhor aproveitamento (soluo mais econmica).

O dimensionamento de Sistemas Fotovoltaicos Isolado SFVI, poder ser efetuado sem o recurso de softwares especficos, desde que no contemple um numero grande de variveis, neste contexto, a aplicao de um conjunto de equaes matemticas permite executar o processo de dimensionamento de um banco de baterias para aplicao fotovoltaica.

A capacidade de um acumulador a quantidade de eletricidade em ampres-hora, corrigida para a temperatura de referncia fornecida pelo acumulador em determinado regime de descarga at atingir a tenso final de descarga. A capacidade de uma bateria a soma das capacidades individuais de cada acumulador e normalmente expressa em Ah (Ampre-hora).

Assim, para o correto dimensionamento da bateria para uma aplicao fotovoltaico autnoma, se faz necessrio atender a cada etapa a seguir:

Determinar o tipo de bateria a ser utilizado (chumbo-cido, tipo, fabricante, etc.); Determinar a tenso final por elemento; Determinar o nmero de elementos; Determinar a profundidade de descarga diria, o valor recomendado para ciclos dirios de 10% a 20%; Determinar a autonomia total do sistema; Determinar a profundidade para a autonomia total do sistema, ou seja, o numero de dias nebulosos e sem o

abastecimento fotovoltaico, podendo ser utilizados valores da ordem de 60%; Definir a quantidade de energia a fornecer diariamente; identificando a quantidade, potencia e tempo de funcionamento

dos equipamentos que sero alimentados pelo banco de baterias, separando as cargas de corrente continua CC e cargas de corrente alternada CA.

A capacidade do banco de baterias em Ah pode ser calculada usando as duas expresses abaixo, devendo considerar a que resultar na maior capacidade:

Aps encontrado a capacidade necessria para o sistema, calcular os fatores de envelhecimento e fatores de correo da temperatura, prevendo assim a bateria dimensionada para atendimento ate o final de vida til sem prejudicar o sistemas de suprimento de energia.

Capacidade (Ah) = Consumo total ( Wh/dia) x Autonomia (dias) = Tenso do banco de Baterias (V) x Profundidade de descarga no final da autonomia.

Capacidade (Ah) = Consumo total ( Wh/dia) = Tenso do banco de Baterias (V) x Profundidade de descarga no final de cada noite.

Tabela 09 - Fator de correo de temperatura para dimensionamento de Baterias Chumbo-acidas

TENSO MINIMA DO EQUIPAMENTO (VMIN)

TENSO DE FLUTUAO POR ELEMENTO (VFLUT)

TENSO DE CARGA PRINCIPAL FOTOVOLTAICO (VPR)

TENSO DE EQUALIZAO OU COMPENSAO (VEQ)

TENSO FINAL DE DESCARGA DO ELEMENTO (VFD)

DETERMINAO DO NUMERO DE ELEMENTOS DE UMA BATERIA

DIMENSIONAMENTO DE BANCO DE BATERIAS SFVI

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Tenso nominal 24 Vcc e tenso 120 Vca para equipamentos em corrente alternada, necessitando assim de um inversor para o sistema;

A definio dos critrios de manutenes, sua periodicidade e um adequado banco de dados (registros) so muito importantes para assegurar o bom funcionamento, maior rendimento de sua vida til projetada e o beneficio da continuidade da garantia. Uma manuteno adequada e a guarda dos registros iro assegurar que as baterias estejam sendo usadas corretamente. Isto tambm assegurar os direitos do usurio no caso de eventuais reclamaes.

Basicamente uma manuteno geral significa manter a bateria e a rea em seu entorno limpas e secas, realizar medies (tenso, densidade, corrente e impedncia/condutncia), adicionar gua para correo do nvel de eletrlito, reaperto das conexes, inspees visuais e cargas de equalizao, quando necessrias.

As vlvulas de operao, Anti-exploso, somente devem ser removidas para adio de gua ou para eventual limpeza.

Lembramos que, temperaturas acima de 25C, nveis do eletrlito imprprios, tenses de carga incorretas e densidades/tenses desequalizadas causam efeitos negativos bateria.

As baterias tero o melhor desempenho e maior vida til se forem utilizadas na faixa de temperatura ambiente de 20C a 25C. O uso de baterias prximo a fontes de calor de qualquer tipo deve ser evitado

O uso de solventes para limpar as baterias deve ser evitado, pois os vasos e as tampas so construdos em resina plstica e o uso desses materiais orgnicos poder causar danos.

Uma ventilao adequada deve ser providenciada em casos onde a bateria tenha sido instalada em ambientes fechados, gabinetes ou containers.

A bateria perder a garantia se for removida qualquer parte fixa como tampa, polos etc. Os elementos de baterias jamais devem ser lanados ao fogo, pois haver o rompimento dos vasos e poder

provocar acidentes. O Uso de Equipamentos de Proteo Individual e Coletivo recomendado para execuo de servios de manuteno

ou inspeo em bancos de baterias. As baterias no devem ser armazenadas sem carga, pois haver comprometimento da vida til e a perda da garantia. No utilizar ferramentas metlicas condutoras para se evitar choque eltrico e danos s baterias. Os ajustes de tenso do retificador/controlador devem estar de acordo com as recomendaes contidas nesse

manual. As etiquetas de cdigo de barras e identificao do produto no podero ser removidas em hiptese alguma, este

procedimento implicar na perda da rastreabilidade e consequentemente na perda da garantia. Todos os registros das leituras e m

manual e certificado de garantia moura fotovoltaica e6 04fev14.pdf

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